Filtro de 60 Hz (ART2191)

Equipamentos de som, transmissores e outros circuitos que operam com sinais de áudio com pequena intensidade, são sensíveis aos roncos de 60 Hz captados da rede de alimentação. Com este filtro estes roncos podem ser eliminados, melhorando em muito o desempenho de seu equipamento. Simples de montar, ele é alimentado com 9 V de uma bateria e tem consumo muito pequeno.

Os roncos de AC ou corrente alternada perturbam todos que montam ou instalam equipamentos de áudio.

Muitas vezes este ronco não é resultado da fonte com filtragem deficiente, realimentações internas dos circuitos ou ainda faltas de blindagem, mas sim resultado de uma captação dos cabos de entrada que são muito longos ou dos próprios transdutores que fornecem o sinal para amplificação.

Uma solução para eliminar estes roncos na entrada do próprio equipamento é a utilização de um filtro que seja sintonizado para rejeitar os de 60 Hz.

E este circuito que propomos neste artigo: um filtro rejeitor de 60 Hz que pode ser sintonizado para maior precisão e que elimina roncos quando intercalado entre a entrada de um equipamento de som e uma fonte de sinal.

Nafigura1 temos a linha de rejeição deste filtro que corta apenas as freqüências muito próximas de 60 Hz, mas deixa passar todas as demais, até 100 kHz aproximadamente.

Figura 1 – Resposta do filtro proposto

O uso de um transistor de baixo nível de ruído como o BC549 evita que chiados e outros tipos de ruídos do circuito sejam introduzidos.

Evidentemente, para que o circuito seja eficiente ele deve ser montado em caixa metálica que será usada como blindagem.

A alimentação do circuito é feita com uma bateria de 9 V que terá excelente durabilidade, já que o consumo de corrente é muito baixo.

CARACTERÍSTICAS

Frequência central de rejeição: 60 Hz

Faixa sintonizada: 55 a 65 Hz (aprox.)

Alimentação: 9 V

Consumo de corrente: 200 uA

Impedância de entrada: 50 K ohms:

Atenuação em 60 Hz: 80 dB (ou mais)

COMO FUNCIONA

O circuito consiste basicamente num filtro rejeitor com duplo T, conforme mostra a figura 2.

Figura 2 - O duplo T

Neste circuito, a frequência de ressonância depende dos valores dos componentes conforme fórmula junto ao diagrama. Os componentes também devem manter entre si certas relações fixas.

Com um potenciômetro num dos ramos do duplo T, podemos variar sensivelmente sua frequência de ressonância, ajustando o circuito para operar exatamente em 60 Hz.

Ligando esta rede como realimentação negativa, na frequência de ressonância esta realimentação se torna mais forte e o ganho do transistor usado como amplificador cai abruptamente.

Nestas condições de um ganho praticamente unitário, passamos a uma atenuação que se aproxima dos 80 dB na frequência de ressonância do duplo T.

Como a rede duplo T fornece uma defasagem do sinal, para uma realimentação negativa, temos de retirar o sinal do emissor do transistor.

Do emissor também sai o sinal para o circuito externo, com uma intensidade que se adapta as entradas da maioria dos amplificadores comuns.

R1 fornece carga para a fonte de sinal externa e eventualmente pode ser alterado para melhor desempenho.

MONTAGEM

Na figura 3 temos o diagrama completo do filtro.

Figura 3 – Diagrama do filtro

Na figura 4 temos a disposição dos componentes principais numa pequena placa de circuito impresso que deve ser instalada numa caixa metálica.

Figura 4 – Placa para a montagem

Os resistores são de 1/8 ou ¼ W e os capacitores eletrolíticos para 12 ou 16 V.

Os demais capacitores são de poliéster ou cerâmicos.

P1 tanto pode ser um trimpot como um potenciômetro e o transistor é o BC549 ou equivalente. S1 é um interruptor simples e para entrada e saída de sinal e entrada do amplificador.

O negativo da fonte deve ser ligado a caixa, assim como as malhas dos cabos de entrada e saída, para que o sistema fique perfeitamente blindado.

PROVA E USO

Intercale o circuito entre uma fonte de sinal e o amplificador. Ajuste P1 para o menor nível de ronco.

Um ajuste melhor pode ser feito com o Osciloscópio, conforme mostra a fig. 5.

Figura 5 – ajuste com o osciloscópio

A "fonte de sinal" é simplesmente um pedaço de fio comum que ligado à entrada do filtro serve de "antena" captando os 60 Hz seja o menor possível.

Feito o ajuste é só usar o aparelho, intercalando entre transdutores ou fontes de sinais fracas e o amplificador, quando existir necessidade de se rejeitar os sinais de 60 Hz.